摘 要

作为汽车总成中重要的组成部分，变速器承担改变发动机传动到驱动轮上的转速以及转速的作用。作为主要的传动系统，变速器结构方面有很高的要求，要与汽车的动力性、燃烧经济性、驾驶平稳性以及操作的轻便性相适应。

本次设计是中间轴式5挡手动变速器，熟练运用和掌握机械原理、机械设计、汽车设计、齿轮设计以及各类软件的基础上完成的。因为5挡变速器运用广泛，所以很快确定了合理的结构方案，并且进行了设计。包括挡数分配，齿轮传动设计、齿轮基本参数的确定、同步器设计、轴的设计以及校核，轴承的选择等。再者，对重要零件进行受力分析以及强度刚度的校核计算，以用来选择合适的工程材料和热处理方法。

关键词：变速器；齿轮；设计计算；福田奥铃

Abstract

As an important part of the car assembly, the gearbox is responsible for changing the speed and speed of the engine drive to the driving wheel. As the main transmission system, the transmission structure have very high demand, with the car's performance, combustion fuel economy, driving stability and portability of the operation.

This design is the intermediate shaft type 5 manual transmission, skillfully use and master the mechanical principle, mechanical design, car design, gear design and all kinds of software on the basis of complete. Due to the limited use of the 5-block transmission, the reasonable structure scheme was soon established and the design was carried out. The design of gear transmission, the determination of the basic parameters of the gear, the design of the synchronizer, the design of the shaft, the design of the shaft, the selection of the bearing, etc. In addition, the calculation of force analysis of important parts and strength stiffness is used to select suitable engineering materials and heat treatment methods.

Key Words：Transmission;Gear;Design and Calculation;Analysis

目录

第1章 绪论 1

1.1 变速器的概念和类型 1

1.2 汽车变速器国内外发展趋势 1

1.3 本次设计目的 2

第2章 变速器的总体方案设计 3

2.1变速器的功用和要求 3

2.2变速器传动机构布置方案 3

2.2.1传动机构布置方案分析 3

2.2.2换挡结构形式的选择 5

2.2.3 倒挡的形式及布置方案 6

2.3 零件选择方案 6

2.3.1 齿轮形式 6

2.3.2 变速器轴承 7

2.4 变速器操纵机构 8

2.4.1 变速器操纵机构的功用 8

2.4.2 变速器操纵机构基本要求 8

第3章变速器的设计计算 9

3.1变速器主要参数的选择 9

3.1.1福田奥铃中型货车基本参数的确定 9

3.1.2变速器挡数的确定 9

3.1.3变速器传动比范围的确定 9

3.1.4中心距A的确定 11

3.1.5变速器轴向尺寸 12

3.1.6齿轮参数 12

第4章齿轮参数计算 15

4.1确定一挡齿轮的齿数 15

4.1.2对中心距进行修正 16

4.1.3确定常啮合齿轮的齿数 16

4.1.4确定二挡齿轮的齿数 17

4.1.5确定三挡齿轮的齿数 18

4.1.6确定四挡齿轮的齿数 18

3.2.7确定倒挡齿轮参数 19

4.2变位系数的计算 19

4.3各齿轮参数的确定 20

4.3.1变位齿轮各参数确定公式 21

4.3.2变速器一挡齿轮参数 21

4.3.3变速器二挡齿轮参数 22

4.3.4变速器三挡齿轮参数 22

4.3.5变速器四挡齿轮参数 23

4.3.6变速器常啮合齿轮参数 23

4.3.7变速器倒挡齿轮参数 24

4.4计算各轴的转矩 24

第5章强度校核 25

5.1齿轮结构 25

5.1.1齿轮弯曲强度计算 25

5.1.2齿轮接触强度计算 27

5.2同步器的选择及设计 28

5.3变速器轴的结构及强度计算 30

5.3.1确定轴的尺寸 30

5.3.2轴的刚度计算 30

第6章其他总成设计 33

6.1变速器操纵机构 33

6.2变速器箱体的设计 34

参考文献 35

致谢 36

第1章 绪论

变速器的概念和类型

汽车在行驶过程中，会经历各种情况。比如说最常见的爬坡转弯等。每种情况下汽车需要的牵引力和速度都是不一样的。为了让变速器的运行使得汽车获得不一样的牵引力和速度，我们需要在发动机在最有利的情况下运行的基础上，通过改变发动机传出的转矩和转速，来实现这个目的。

空挡，主要为了切断发动机给驱动轮的传输。

倒挡，则是为了使得汽车有更好的倒退行驶的能力，否则无法实现倒挡入库这些技能。

若有需要，动力传输有时候也可以由变速器担当重任。

自动变速器是很常见的，我们以前经常见到的是液力自动变速器，不过已被淘汰了。现在我们时常可以看到的一种是电控机械的自动变速器，一种是机械无极自动变速器。我们主要研究前面的两种。

液力变扭器以及行星齿轮组成了AT，当然操纵系统也是必不可少的。其实现变速变矩的原理也很简单，主要是通过液力传递以及齿轮组合的方式。其中，变扭器大概就是里面最重要的部件了，“三轮”即泵轮、涡轮和导轮组成了它。三轮发挥的作用主要有传递扭矩和控制离合啦。

　 电控机械自动变速器（AMT）和液力自动变速器（AT）一样是有级自动变速器。由微电脑控制的电动装置当然是必不可少的。通过这个电动装置，变速器实现了很多动作，比如与离合器的分和离，变速器自身的选挡，换挡之类的。解放了人工操作中的双手，也是很好的。

汽车变速器国内外发展趋势

自动的和无级的变速器必然是我们汽车变速器一个势不可挡的发展方向。两组锥形齿轮就是无级变速器的组成了。无级变速器一个非常大的优点就是很省油。现在油价很贵，节油成为经济性的核心问题，无级变速器可以省油主要因为无级变速器会让变速器永远趋近于最有利的一个传动比输出，这样汽车自然各项性能都好。因为无级变速器有上面说的很多优点，所以世界上很多汽车制造商都在开发。导致现在汽车上的变速器很多都是无级变速器。中国也不能落后，现在中国的汽车开发商们也将眼光瞄准这个市场了。毕竟制造业的核心技术也是需要国内开发的，不能总是依赖国外进口。所以我们可以看到我们许多国产车也相继用上了我们国家自己研发制造的无级变速器了。